1 Modulasi2 Modulasi adalah proses modifikasi sinyal carrier terhadap sinyal input Sinyal informasi (suara, gambar, data), agar dapat dikirim ke tempa...
• Modulasi adalah proses modifikasi sinyal carrier terhadap sinyal input • Sinyal informasi (suara, suara, gambar, gambar, data), agar dapat dikirim ke tempat lain, sinyal tersebut harus ditumpangkan pada sinyal lain. • Dalam konteks radio siaran, siaran, sinyal yang menumpang adalah sinyal suara suara,, sedangkan yang ditumpangi adalah sinyal radio yang disebut sinyal pembawa (carrier). • Jenis dan cara penumpangan sangat beragam beragam.. Yaitu untuk jenis penumpangan sinyal analog akan berbeda dengan sinyal digital. Penumpangan sinyal suara juga akan berbeda dengan penumpangan sinyal gambar gambar,, sinyal film, atau sinyal lain.
Tujuan Modulasi • • • • •
Transmisi menjadi efisien atau memudahkan pemancaran. Masalah perangkat keras menjadi lebih mudah, jika f / fc ~ 1 – 10 % Menekan derau atau interferensi Untuk memudahkan pengaturan alokasi frekuensi radio ( diterbitkan oleh ITU ITU--T ) Untuk multiplexing : proses penggabungan beberapa sinyal informasi untuk disalurkan secara bersama bersama--sama melalui satu kanal transmisi.
Proses modulasi terdiri dari :
•
Modulasi secara analog –
Modulasi Continuous Wave •
Modulasi Amplitudo (AM) – – – –
•
AM Full Carrier (AM FC) Double Side Band (DSB) Single Side Band (SSB) Vestigial Side Band (VSB)
Continuous Wave (CW) Carrier Modulation • Gelombang pembawa (carrier waveform) berupa gelombang kontinyu (biasanya sinusoidal) • Salah satu parameter dari gelombang pembawa diubah sesuai bentuk sinyal informasi yang akan ditransmisikan
2.
Pulse Modulation • Gelombang pembawa (carrier waveform) berbentuk pulsa (biasanya pulsa persegi/rectangular) • Salah satu parameter dari pulsa gelombang pembawa diubah sesuai bentuk sinyal informasi yang akan ditransmisikan
c(t )
•
Gelombang pembawa berbentuk sinusoidal : c(t) = Ac cos(2 cos(2ππ fct + Φc ) – Parameter – parameter dari gelombang tersebut yang dapat dimodulasi adalah : • • •
Amplitudo, Ac untuk modulasi amplitudo Frekuensi, fc atau ωc = 2π fc t untuk modulasi frekuensi Phasa, Φc untuk modulasi fasa.
Amplitudo, Frekuensi, Phase C
B A
1800
00
voltage
+900
cycle (T) A
0
B
π
2π
C
time (t)
Amplitude (V) -900
Amplitudo Nilai maksimum dari besaran elektrik (mis voltage) dari gelombang Frekuensi Jumlah cycle yang dihasilkan dalam satu detik (cycles per second atau Hertz) Phase Gelombang A dengan phase 00 Gelombang B dengan selisih phase -900 (lebih lambat) terhadap A Gelombang C dengan selisih phase +900 (lebih cepat) terhadap A
Modulasi Analog • Modulation Theorem à Frequency Transalation • Shifting atau pergeseran dari spektrum didalam frequency domain • Merubah atau menempatkan frekwensi rendah menjadi frekwensi yang lebih tinggi agar dapat dikirimkan/ditransmisikan melalui media transmisi. carrier wave
0
4 KHz
fc
Jenis-jenis modulasi analog : 1. Amplitude modulation (AM) 2. Frequency modulation (FM) 3. Pulse Amplitude Modulation (PAM)
frekuensi
Amplitude Modulation (AM) Modulasi jenis ini adalah modulasi yang paling sederhana
•
Gelombang pembawa (carrier wave) diubah amplitudonya sesuai dengan signal informasi yang akan dikirimkan
•
Modulasi ini disebut juga linear modulation, artinya bahwa pergeseran frekwensinya bersifat linier mengikuti signal informasi yang akan ditransmisikan voltage
voltage
•
time
voltage
Message signal
time
Modulation
time
Modulated signal
Carrier waveform
Digambarkan dalam spektrum frekuensi
carrier
frekuensi 0
4 KHz
Message signal
fc Modulated signal
Frequency Modulation (FM)
voltage
voltage
• Frekwensi dari gelombang pembawa (carrier wave) diubah-ubah menurut besarnya amplitudo dari sinyal informasi • Karena noise pada umumnya terjadi dalam bentuk perubahan amplitudo, FM lebih tahan terhadap noise dibandingkan dengan AM
time
voltage
Message signal
time
Modulation
time
Carrier waveform
Modulated signal
• AM
• FM
• PM
Pulse Amplitude Modulation (PAM)
voltage
voltage
• Konsep dasar PAM adalah mengubah amplitudo pembawa yang berupa deretan pulsa (diskrit) mengikuti bentuk amplitudo dari signal informasi yang akan dikirimkan • Sinyal informasi yang dikirim tidak seluruhnya tapi hanya sampelnya saja (sampling signal)
time
Modulation
Message signal
voltage
time
time Carrier
Modulated signal
Modulasi Digital v Teknik modulasi digital pada prinsipnya merupakan variant dari metode modulasi analog v Teknik modulasi digital : • Teknik dasar : Ø Amplitude shift keying (ASK) Ø Frequency shift keying (FSK)
Ø Phase shift keying (PSK) • Variant dari teknik dasar di atas : Ø 4 Pulse Amplitude Modulation (4-PAM) Ø Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) Ø Quadrature Amplitude Modulation (QAM)
BASK, BFSK dan BPSK Binary Amplitude Shift Keying (BASK) Sinyal direpresentasikan dalam dua kondisi perubahan amplitudo gelombang pembawa •Sinyal “1” à direpresentasikan dengan status “ON” (ada gelombang pembawa) •Sinyal “0” à direpresentasikan dengan status “OFF” (tidak ada gelombang pembawa)
Binary Frequency Shift Keying (BFSK) Sinyal direpresentasikan dalam perubahan frekuensi gelombang pembawa •Sinyal “1” à direpresentasikan dengan frekuensi tinggi •Sinyal “0” à direpresentasikan dengan frekuensi rendah
Binary Phase Shift Keying (BPSK) Sinyal direpresentasikan dalam perubahan phase gelombang pembawa •Sinyal “1” à Phase gelombang pembawa tidak bergeser (pergeseran phase 00) •Sinyal “0” à Phase gelombang pembawa bergeser 1800 (berlawanan)
BASK, BFSK dan BPSK Signal
BASK
BFSK
BPSK
4 Pulse Amplitude Modulation (4-PAM) Sinyal direpresentasikan dengan 4 nilai besaran amplitudo dari gelombang pembawa.
-2
-1
00
01
+1
10
Bit value
Amplitude
00
-2
+2
01
-1
11
10
+1
11
+2
Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) Sinyal direpresentasikan dengan 4 status pergeseran phase dari gelombang pembawa. 01 +900
11
00
1800
00
-900
10
Bit value
Phase shift
00
00
01
+900
10
-900
11
1800
Quadrature Amplitude Modulation (QAM) v Merupakan kombinasi amplitude modulation dan phase shift keying v Sinyal direpresentasikan dalam kombinasi besaran amplitudo (2 besaran) dan pergeseran phase (4 status). v Memungkinkan kecepatan yang lebih tinggi untuk bandwidth yang ditentukan v Lebih tahan terhadap noise 011 900
010
2
1 101
1800
000
100
001 00
110
2700
111
Bit value
Amplitude
Phase shift
000
1
00
001
2
00
010
1
900
011
2
900
100
1
1800
101
2
1800
110
1
2700
111
2
2700
Quadrature Amplitude Modulation (QAM) Contoh : Bit stream sinyal sbb : 001010100011101000011110 Bagi dalam kelompok masing-masing 3 bit: 001-010-100-011-101-000-011110 Perubahan amplitudo dan phase Bit value
